摘要

本文报道了FIRE-3研究中的患者接受了二代测序（NGS）的分析结果，结果证实SMAD4基因突变患者接受西妥昔单抗治疗疗效较差， FBXW7突变的患者发生MSI-H和TMB-H几率较高，MSI-H患者的OS、PFS和ORR较差，可能更适合接受免疫治疗。本研究对肠癌的靶向治疗又挖掘了崭新的标志物，并提示MSI-H患者应积极接受免疫治疗方可获得较好的预后。

研究背景

转移性结直肠癌（mCRC）的抗表皮生长因子受体（EGFR）和抗血管内皮生长因子（VEGF）靶向治疗的选择和治疗顺序仍存在争议。RAS（KRAS和NRAS）和BRAF以外的基因突变状态越来越重要，扩展分子检测可发现标准治疗之外的药物靶点，如高度微卫星不稳定（MSI-H）和高肿瘤突变负荷（TMB-H）可确定免疫治疗获益患者。但进一步的疗效预测分子标志物尚不清楚。

研究方法

FIRE-3研究中的患者接受Foundation One 315 gene panel检测单核苷酸变异（SNVs）、拷贝数改变（CNA）、TMB-H和MSI-H，并探索这些标志物与患者的客观反应率（ORR）、无进展生存（PFS）和总生存（OS）之间的关联。

研究结果

752例患者中有373例（49.6%）可供分析。常见的SNVs包括TP53、APC、KRAS、PIK3CA、BRAF、SMAD4和FBXW7（图1），KRAS、BRAF V600E和SMAD4突变证实为ORR的分子标志物。当患者接受西妥昔单抗治疗时，SMAD4野生型（WT）肿瘤患者的OS明显长于SMAD4突变肿瘤患者（风险比= 0.59[95% CI=0.34-1.01]，p=0.05），有更高的ORR可能性[比值比，SMAD4 SNV和WT=0.32[95% CI= 0.10-0.98]，p=0.05]（图2）。MSI-H（30.0%，p=0.03）和TMB-H（17.3%，p=0.003）肿瘤中FBXW7突变富集。当患者肿瘤处于MSI-H状态时，其ORR、OS和PFS均差于MSS患者群体（图2）

图1 与焦磷酸测序相比，NGS能发现更多突变。（A）KRAS；（B）BRAF；（C）右半、横结肠、左半结肠和直肠肿瘤；（D）TP53和SMAD4突变肿瘤百分比从右到左增加，KRAS、BRAF和PIK3CA突变从右到左减少

图2（A） BRAF V600E与非V600E突变肿瘤的OS；（B）BRAF V600E与非V600E突变肿瘤的PFS；（C）西妥昔单抗治疗的SMAD4 WT与SMAD4突变肿瘤的OS；（D）西妥昔单抗治疗的SMAD4 WT与SMAD4突变肿瘤的PFS

图3 根据突变、MSI-H和TMB-H对CMS分型进行描述性评估

讨论

这项研究报告了FIRE-3研究中373例患者的NGS结果。总体而言，SNVs和CNAs发生率与既往研究有良好相关性，NGS较焦磷酸测序检测RAS和BRAF突变的敏感性更高。根据mCRC原发肿瘤位置对突变情况进行了描述性分析：RAS/BRAF-MUT、SMAD4-MUT与MSI-H肿瘤的预后相关（图2）。

NGS是检测低频基因突变的敏感方法，与焦磷酸测序相比，NGS在KRAS密码子59、61和146发现了更多突变，两种方法对于12和13密码子突变的检出有很好的一致性。需要说明的是，这项研究中RAS突变率相对较低，源于FIRE-3研究选择的是KRAS-WT肿瘤，因此这项分析结果不代表mCRC的总体情况。

较高的初始诊断敏感性有助于优化一线抗EGFR治疗。然而，NGS作为标准检测的实施会导致常规诊断成本增加，因此NGS检测的使用可能会仅限于某些中心。此外，低频突变的临床影响可能会被过度解释，但由于靶向抑制剂如KRAS G12C的研发，罕见RAS突变检测会有更重要的意义。

根据NGS结果，13个已知BRAF突变中12个是非V600E突变。与V600E突变相比，携带这些突变的患者具有更好的预后、更好的分化和更多的左半原发肿瘤，但抗EGFR治疗获益尚不清楚。精准分类BRAF突变状态很有必要，因为这些肿瘤可能会获益于某些个体化治疗（如MEK抑制）。

SMAD4是肿瘤抑制基因，大约10%肿瘤中失活，抗EGFR抗体治疗反应较低，源于转化生长因子β（TGFß）介导的MAPK/JNK信号过度激活。这项研究中，SMAD4突变与RAS突变并不互斥，但与西妥昔单抗治疗低反应相关。由于样本量有限，未行RAS分层分析，但今后应进一步评估SMAD4突变对RAS-WT肿瘤的潜在预测作用。

除激活突变外，原发肿瘤位置也影响mCRC结果，即使RAS WT状态下，抗EGFR治疗右半肿瘤的疗效较差。横结肠肿瘤目前归类为右半肿瘤，但最近研究显示其具有不同突变特征。FIRE-3研究中，横结肠肿瘤的PIK3CA和SMAD4突变发生率较高，KRAS和BRAF突变率较低。这些描述性数据支持横结肠肿瘤是具有不同分子特征的亚群的假说。为证明这一假说，必须对横结肠肿瘤位置进行准确归类，明确肿瘤是在横结肠自然边界，即横结肠三分之二之前还是之后。

MSI-H被认为是mCRC细胞毒治疗的负性标志物，但由于其新生抗原较高，所以接受免疫治疗效果较佳。这项研究中，MSI-H肿瘤与BRAF突变和右半结肠原发肿瘤相关，证实了既往研究结果。MSI-H和TMB-H肿瘤中，FBXW7突变发生率显著增高。FBXW7是肿瘤抑制基因，认为其与MSI-H锯齿状病变的进展相关，源于各种致癌信号的积累。MSI-H肿瘤的OS、PFS和ORR较差，TMB无更多预后作用，可能与阈值较低有关。

这项研究还描述了基于CMS（CMS1：免疫，CMS2：经典；CMS3：代谢；CMS4：间充质）分类的基因改变，CMS1分类中MSI-H、TMB-H和BRAF V600E-MUT肿瘤富集，BRAF非V600E-MUT肿瘤与CMS4相关，表明可能存在不同亚群，尽管与TGFß相关，但SMAD4-MUT肿瘤与特异性CMS无关（图3）。CMSs评估为mCRC亚型提供了描述性的预后信息，但某些突变亚组的CMS分层分析结论可能会因低突变率而受到影响，CMS的预测作用也因此有争议。因此，全面基因组分析在确定个性化治疗方面更具可行性。

点评

基于二代测序指导下的FIRE-3研究结果证实SMAD4基因突变的患者接受西妥昔单抗治疗疗效较差，横结肠肿瘤可能具有不同的突变特征，明确BRAF非V600E突变可以进一步识别靶向治疗获益亚群。FBXW7突变及MSI-H肠癌患者应充分重视免疫治疗，方可更佳获益。

参考文献：

 Single-nucleotide variants, tumour mutational burden and microsatellite instability in patients with metastatic colorectal cancer: Next-generation sequencing results of the FIRE-3 trial. Eur J Cancer. 2020;137:250-259.

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